湖南省林业地方标准城郊森林负（氧）离子监测技术规程Specification on Observation on Air Negative Oxygen Ion Concentration in Outskirts of Hunan（征求意见稿）编制说明湖南省森林植物园2017年12月18日湖南城郊森林负（氧）离子监测规程编制说明一、工作简况（一）标准项目的来源、制定标准的目的和意义、参加单位和协作单位人员分工1、标准项目的来源本项目由湖南省森林植物园于2016年向湖南省质量技术监督局申请，湖南省质监局于2017年2月通过湘质监函【2017】26号文件下达批准立项通知。

项目起止年限2016年至2018年。

2、制定标准的目的与意义负氧离子被誉为“空气维生素”，“空气维他命”；负氧离子有利于人体的身心健康，可增强血液能量、促进血液循环、增强人体的免疫能力，常处于负氧离子高的环境会使人感觉神清气爽，负氧离子具有保护环境、身体保健以及治疗某些疾病的作用和功能。

随着我国应对气候变化和林业生态建设效益评价的开展，对空气负氧离子观测的需求不断增加，观测要求也不断完善，亟需制订相应的观测规程来规范和指导空气负氧离子观测工作。

随着大众环境保护与健康意识的增强,人们对有益环境和健康产品的研发和需求不断扩大。

空气负离子对人体健康和生活环境有较大改善作用,已被国内外医学界和环境界专家所证实。

进行负氧离子观测可为游客观看、科研调查、上级检阅等提供有力的现场实时监测数据。

制定城郊森林负氧离子监测技术规范可排除负氧离子观测结果受到人为因素的影响，可避免数据漂移等现象，消除误差。

3、项目主要参加单位及人员分工湖南省森林植物园是该项目唯一承担单位，项目组成员具有多年从事负（氧）离子监测和科研的工作经验，熟悉负（氧）离子监测的关键技术和管理环节。

主要成员见表1表1 项目主要参加单位及人员分工序号姓名工作单位专业职称分工1 廖菊阳湖南省森林植物园生态学研究员项目主持人2 刘艳湖南省森林植物园园林高级工程师标准编制3 胥雯湖南省森林植物园林学助理研究员标准的实验分析4 廖鹏湖南省森林植物园分析化学助理研究员标准的实验分析5 李高飞湖南省森林植物园生态副研究员标准的数据采集6 李巧云湖南省森林植物园生态学助理研究员标准的实验分析7 吴林世湖南省森林植物园林学助理研究员标准的数据采集8 张中伟湖南省森林植物园园林标准的数据采集（二）主要工作过程1、已具备的科研工作基础①湖南省森林植物园位居省会城市长沙，全园占地面积120公顷，森林覆盖率高达90%，是长株潭地区最具代表性的城市森林绿地，拥有得天独厚的地理优势和森林资源环境。

②2013年12月湖南省森林植物园经国家林业局批准为湖南长株潭城市群森林生态国家级系统定位研究站，建成了我国第一个城市森林生态定点观测研究站。

③湖南省森林植物园已经进行了城市森林负氧离子的初步研究，取得了宝贵的经验，为该项目的开展奠定了基础；另外该项目负责人长期从事植物保护、生态科研工作，积累了丰富的经验，组织了一支精干的高素质科研团队。

④湖南省森林植物园有专门从事城市森林生态系统研究的科研中心，拥有先进的设备观测、分析仪器，为本项目的开展提供设备上的有力支撑。

2、完成标准项目的步骤、方法和技术路线项目批准立项后，我们依据项目主要内容和技术路线，编写了项目实施方案，进行了明确分工。

完成的步骤：标准查新→项目申报→补充试验→ 标准草案的写作→向省内外相关专家征求意见→ 回收专家意见→ 根据专家意见进行标准的修改→ 进行标准的审定→ 颁布实施。

2016年初成立了项目组，确定了项目主要内容和技术指标，编写了项目实施方案，明确了项目组人员的分工。

2016年3至2016年12月进行了负（氧）离子观测场址的选择试验，包括仪器的布设原则。

观测数据的标准化处理等。

2017年1月至2017年6月，收集有关数据并进行整理，完成标准文本初稿。

2017年7月至2017年12月，项目组成员进行了专题讨论，再次对标准文本内容进行定稿，形成征求意见稿。

2017年，聘请专家评委对征求意见稿进行初审。

经过多次修改，于2017年12月形成送审稿。

（一）标准的编制原则1、编写格式按中华人民共和国国家标准GB/T1.1-2009 标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则。

2、标准的内容紧密联系我省目前城郊森林中负（氧）离子监测的状况，各项技术指标先进、合理，系统性和可操作性强。

（二）主要技术内容及论据1、本标准规范性引用文件说明表2 本标准规范性引用文件说明标准内容标准条文引用文件区划代码 5.2.1GB/T 2260 中华人民共和国行政区划代码监测设备性能指标 6.2 LY/T 2586-2016 空气负（氧）离子浓度观测技术规范2、关于适用范围的说明本标准只适应湖南省城郊森林负（氧）离子监测，不适应其他类型森林。

3、关于术语和定义的说明3.1 城郊森林Suburban forest城市地域外以改善城市生态环境为主，促进人与自然协调，满足社会发展需求，以树木为主体的植被及其所在的环境所构成的森林生态系统，是城市生态系统的重要组成部分。

3.2 空气负（氧）离子 air negative (oxygen) ion空气负（氧）离子是带负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称。

在自然生态系统中，森林和湿地是产生空气负（氧）离子的重要场所。

3.3 空气负（氧）离子浓度concentration of air negative (oxygen) ion监测设备的离子迁移率在0.4-1.0平方厘米/（伏•秒）时所测定的空气离子浓度为空气负（氧）离子浓度，单位以“个/立方厘米”表示。

3.4 监测设备噪音本底值background value of monitoring equipment disturbances在监测设备主机其它工作条件（如空气湿度、温度等）不变，进气口关闭和风扇停止时（凋零）所测定的空气负（氧）离子浓度值。

3.6 离子迁移率：ionic mobility空气离子在单位强度电场作用下的移动速度，单位为平方厘米每伏秒[cm2〃v-1〃s-1]，一般用K表示。

在同一电场强度下，离子粒径越大运动速度越慢，粒径越小运动速度越快，因此，K值与粒径大小成反比，即离子迁移率K值越大，表示离子粒径越小；K值越小，表示离子粒径越大。

3.7 异常值outlier在空气负（氧）离子浓度观测过程中，下列情况之一视为异常值。

——与其之前或之后的两个值相比，≤其1/3或≥其3倍的观测值。

——空气负（氧）离子浓度观测值连续、长时间（连续10分钟以上）为0或超过5万以上。

——监测设备噪音本底值与其初始值（设备主机出厂时）相比或在1小时内变化超过500个/立方厘米（10%）。

3.8 缺测（漏测）lack of monitoring由于某种原因（如停电）导致监测设备没有采集到样本数据。

4、关于基本要求的说明（1）监测场址的选址：A、编码规则：城郊森林负（氧）离子监测场编码根据：GB/T 2260 中华人民共和国行政区划代码标准的要求，对城郊森林负（氧）离子监测场进行统一编码，保证不重复，不遗漏。

B、选址要求：城郊森林负（氧）离子监测场应选址在城镇或城镇周边，以森林生态条件良好，基础设施完善，附近无重大污染企业。

（2）监测仪器的要求：A、监测设备分类：监测设备可分为固定式和便携式两种，本标准以固定监测设备为准。

B、性能指标要求监测设备性能指标要求见表3。

C、环境适应性要求指安装于监测场的监测设备环境适应性要求，具体见表4。

表4 监测设备环境适应性要求D、硬件要求监测设备由传感器、采集器、通讯设备等部分组成。

主机将传感器、采集器、通信设备、供电设备等集成于一体，便于施工安装。

（a）参数标志要求在设备主机的显著位臵，标明关键参数，包括：——传感器有效横截面积（平方厘米）；——采样空气流速（厘米/秒）；——采样电阻阻值（高阻电阻，欧姆）；——电极间距（毫米）；——电极长度（毫米）等。

（b）接口兼容要求设备主机应有预留接口，使得新增监测指标时其设备能与主机兼容、衔接。

（c）设备工艺要求设备做工坚固、耐用、精致，外表形状、色彩等美观、大方。

E、软件要求（a）设备主机嵌入式软件——实时对观测场的监测指标进行采集、分析、存储；——实时将监测数据以手机移动通信方式传送至服务器；——实时将设备状态信息发送至服务器软件，达到服务器软件判断设备状态的目的；——实时响应服务器软件发送的各种指令（如回传记录、修改参数等）；——实时处理报警与通知功能，当有报警信息产生时，应以短信方式通知监测员；——提供基本功能自检及现场信号校准功能。

（b）服务器接收软件——直观显示设备运行状态；——实时接收处理设备主机端发来的监测数据，并存入数据库中；——实时生成各种观测所需的文件（数据文件、参数文件、日志文件等）；——从设备主机存储器中读取数据或参数形成规定的数据文件；——对监测场在线设备主机的监控，实现对故障设备进行参数自动修正；——向设备发送规定命令。

（c）数据查询服务软件——数据查询服务系统基于WEB网页技术；——实现对数据库数据进行查询、检索；——实现权限管理、监测员可根据其权限对监测设备信息进行更改、删除、添加等操作；——实现数据浏览访问、导出下载，以及对监测数据查询。

数据查询时长达3年；——生成基本分析加工数据，如小时平均值、日平均值、周平均值、月平均值、年平均值，及其最大值、最小值、标准误（差）、数据的样本量等，以及按日期时间、行政区域、观测场地等分类的数据实时曲线、平均曲线等。

（d）设备校准要求在出厂前，采用标准机（在固定电压、固定高阻电阻、固定采集器横截面、固定电极间距、固定电极长度、固定采样空气流速以及迁移率≥0.4平方厘米/（伏•秒）条件下）对设备主机进行校准。

将待校准的设备主机与标准机臵于干扰较少、空气负（氧）离子浓度在300～2000个/立方厘米的房间内，连续平行对比观测24小时。

当待校准的设备主机与标准机的空气负（氧）离子浓度在允许误差范围内（〒20%），待校准的设备主机方能出厂安装。

F、监测指标内容监测内容包括监测日期、环境温度、环境湿度、空气负（氧）离子浓度和监测设备噪音本底值。

表5 数据文件排列顺序G、空气负（氧）离子浓度等级划分根据平均值，空气负（氧）离子浓度等级划分见表6。

表6 空气负（氧）离子浓度等级划分表（3）监测数据的要求：三、预期的效果本标准的试行，可以有力地规范城郊森林负（氧）离子的监测，指导负（氧）离子的监测方式方法，提高监测的准确率和科学性，促进其推广应用，确保郊森林负（氧）离子的监测数据的科学性和有效性。

四、采用国内外先进标准的程度，以及与国内外同类标准水平的对比情况目前国内外还没有相关的郊森林负（氧）离子的监测规范标准，本标准技术含量相对较高。